車車間通信装置
【課題】高精度かつ簡易な構成で車車間通信を行うこと。
【解決手段】車車間通信装置は、前方の他車両が発する光信号を受信する受信部と、車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、操舵角検出部により検出された車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備えている。受信部の受信方向と前照灯部の光軸とが連動するように構成されている。
【解決手段】車車間通信装置は、前方の他車両が発する光信号を受信する受信部と、車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、操舵角検出部により検出された車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備えている。受信部の受信方向と前照灯部の光軸とが連動するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、前方車両からの光信号を受信し、又は前方車両へ光信号を発信する車車間通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の間隔内で走行する２車両が指向性を有する無線通信手段の通信方向を制御することにより、相互に通信を行う車車間通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−７４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の車車間通信装置においては、無線通信手段の通信方向を制御する為の特別な制御ユニットが必要となる。この為、当該制御ユニットを搭載するためのスペースが必要となり、さらに、コストの増加を招く虞がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、簡易な構成で高精度な車車間通信を行うことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
前方の他車両が発する光信号を受信する受信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記受信部の受信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置である。
【０００６】
この一態様によれば、受信部の受信方向と前照灯部の光軸とが連動するように構成されている。これにより、簡易な構成で高精度な車車間通信を行うことができる。
【０００７】
この一態様において、前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記受信部とが一体で構成されていてもよい。これにより、簡易な構成で、受信部の受信方向と前照灯部の光軸とを連動させることができる。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明の一態様は、
前方の他車両に対して光信号を発信する発信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記発信部の発信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置であってもよい。
【０００９】
さらに、この一態様において、前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記発信部とが一体で構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で高精度な車車間通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車車間通信およびＡＦＳ（適応型照明システム、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例に係る車車間通信装置のシステム構成を示すブロック図である。図２（ａ）は、本発明の一実施例に係る車車間通信装置を搭載した車両前面を示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す車両の左側のヘッドライトを拡大した部分拡大図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示すヘッドライトを直線Ａ−Ａ’で切断した際の断面図である。
【００１３】
各車両に搭載される車車間通信装置１は、前方を走行する他車両が発信する光信号を受信する受信部２と、車両の走行状態に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部（スイブル用ヘッドライト）３Ｌ、３Ｒと、を備えている（図１）。
【００１４】
図２（ａ）及び（ｂ）に示す如く、車両前面には車両前方の比較的近距離までの領域（例えば車両から６０メートル）を照灯するプロジェクタランプ等の左右一対のスイブル（Ｓｗｉｖｅｌ、旋回）用ヘッドライト（ロービーム）３Ｌ、３Ｒが配設されている。
【００１５】
左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌは、車両から供給される電力により光を発光するライトバルブ３ａと、ライトバルブ３ａにより発光された光を反射し、車両前方に照射するリフレクター３ｂと、これらライトバルブ３ａ及びリフレクター３ｂを収納するハウジング３ｃと、を有している（図２（ｃ））。なお、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒは、左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌと、略同一の構成及び作用となる為、詳細な説明は省略する。
【００１６】
リフレクター３ｂは、略椀状に形成され、表面にアルミ蒸着処理が施され反射効率を向上させている。リフレクター３ｂの前面には、ライトバルブ３ａ及びリフレクター３ｂからの光を集光するレンズ３ｄが配設されている。また、ハウジング３ｃの前面には、ハウジング３ｃ内への異物の侵入を防止しつつ、光を透過するカバー３ｅが配設されている。
【００１７】
リフレクター３ｂの下部には、リフレクター３ｂを回動させるスイブルモータ等のアクチュエータ３ｆの駆動軸が連結されている。このアクチュエータ３ｆは、ハウジング３ｃ内部に固定され、リフレクター３ｂ及びライトバルブ３ａを車両左右方向へ回動させる。これにより、左右のスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が、左右方向へ偏向する。
【００１８】
例えば、左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌの光軸Ｌ１は、左へ旋回時に左方向へ最大５度偏向可能となっており、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒの光軸Ｌ１は、右へ旋回時に右方向へ最大１５度偏向可能となっている。
【００１９】
アクチュエータ３ｆには、このアクチュエータ３ｆの回動を制御することにより、スイブル用ヘッドライト３の光軸角度θを制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）４が接続されている。
【００２０】
なお、ＥＣＵ４は、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、当該装置１の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４ａ、ＣＰＵ４ａの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４ｂ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４ｃ、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）４ｄ等を有している。
【００２１】
ＥＣＵ４には、車両左側の車輪速度を検出する左車輪速度センサ５Ｌと、車両右側の車輪速度を検出する右車輪速度センサ５Ｒとが接続されている。ＥＣＵ４は左車輪速度センサ５Ｌからの左車輪速度、および右車輪速度センサ５Ｒからの右車輪速度に基づいて、車両速度を算出する。
【００２２】
ＥＣＵ４には、ステアリングホイールの操舵軸に配設され、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ６が接続されている。ＥＣＵ４は、左車輪速度センサ５Ｌおよび右車輪速度センサ５Ｒからの左右の車輪速度、操舵角センサ６からの操舵角に基づいて、左右のスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの各アクチュエータ３ｆを制御し、例えばＡＦＳ制御等を行う。
【００２３】
なお、上記ＡＦＳとは、操舵角センサ６からの操舵角や左右の車輪速度に基づく車速等の車両の走行状態に応じて、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒを左右方向へ自動的に偏向させるシステムであり、車両の走行状態に応じて最適なヘッドライトの配光を実現するシステムである。具体的には、車両の操舵方向（車両走行方向又は道路の曲がる方向）にスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１を偏向させ、操舵方向の視認性を向上させている。
【００２４】
例えば、ステアリングホイールが中立位置から左方向へ操舵され、車両が左へ旋回する場合（左側へ曲がる曲線道路を走行する場合）、左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌの光軸Ｌ１が左側へ偏向する。一方、ステアリングホイールが中立位置から右方向へ操舵され、車両が右へ旋回する場合（右側へ曲がる曲線道路を走行する場合）、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒの光軸Ｌ１が右側へ偏向する。なお、操舵角および車速と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸角度θとの関係は、予めＥＣＵ４のＲＯＭ４ｂに保持されている。例えば、操舵角センサ６により検出される操舵角が大きくなるほど（又は道路の曲率が増加するほど）、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸角度θは、増加するように設定されている。
【００２５】
スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒのリフレクター３ｂの下方側には、断面が略矩形状に形成され、車両前方に開口し、内部に受信部２が取り付けられる取付部３ｇが形成されている。この構成により、受信部２、及びリフレクター３ｂは、一体で構成され、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。なお、取付部３ｇとリフレクター３ｂとは、一体で形成されているが、受信部２がリフレクター３ｂと共に回動する構成であれば、別部材で形成されていてもよい。
【００２６】
受信部２は、他車両等から送信される光信号Ｓを受信する、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の受信素子２ａを有している。受信部２はＥＣＵ４に接続され、受信部２の受信素子２ａにより受信された光信号Ｓは、ＥＣＵ４に送信される。
【００２７】
例えば、受信部２の受信素子２ａの基準軸（受信素子２ａの受信面に対して垂直に延びる垂線）Ｌ２の方向（受信方向）と、スイブル用ヘッドライトの光軸Ｌ１の方向と、が略平行となるように、受信部２及びリフレクター３は、一体で構成されている。
【００２８】
リフレクター３ｂの取付部３ｇの開口には、受信素子２ａに対して光信号Ｓを集光するレンズ３ｈが配設されていてもよい。このレンズ３ｈにより、受信素子２ａは光信号Ｓをより高精度に検出することができる。
【００２９】
カバー３ｅと、受信部２及びリフレクター３ｂとの間には、車両前方からの光信号Ｓを受信素子２ａへガイドし、また、ライトバルブ３ａ及びリフレクター３ｂからの光を車両前方へガイドするガイド部３ｉが形成されている。
【００３０】
図３（ａ）に示す如く、後方車両Ｂに搭載された車車間通信装置１は、例えば、前方の他車両Ａの後方部に配設（例えば、リアランプに内蔵）された発信部１０から発信された光信号Ｓを受信部２により受信する。このようにして、前方の他車両Ａと、所定の車間距離を置いて後方を走行する後方車両Ｂとの間において、車車間通信が行われる。
【００３１】
前方の他車両Ａの発信部１０は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源から発光する可視光、赤外光等の光信号Ｓを、後方車両Ｂに搭載された車車間通信装置１の受信部２に対して発信する。なお、ＬＥＤ光源は、所定の周期（例えば、略４ｋＨｚ）で点滅又は明るさを変化させ、デジタル信号又はアナログ信号を生成する。
【００３２】
ところで、図３（ａ）に示す如く、各車両Ａ、Ｂが直進道路を走行するとき、前方の他車両Ａの発信部１０が発信する光信号Ｓの方向と、後方車両Ｂの受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１と、が略平行となる。また、受信部２の受信素子２ａは、発信部１０からの光信号Ｓを、基準軸Ｌ２に対して、より平行に近い方向から受信するのが好ましい。これにより、発信部１０からの光信号Ｓが、受信部２の受信素子２ａに対して、より垂直に近い状態で入射される為、受信部２の受信素子２ａはより減衰が少ない光信号Ｓを受信でき、高精度な信号の受信が可能となる。
【００３３】
一方、図４に示す如く、各車両Ａ１０、Ｂ１０が曲線道路を走行する場合、従来技術において、受信部２０の受信方向とスイブル用ヘッドライトの光軸Ｌ１０とが連動するように構成されていない。この為、前方の他車両Ａ１０の発信部１００が発信する光信号Ｓ１０の方向と、後方車両Ｂ１０の受信部２０の受信素子２０ａの基準軸Ｌ２０の方向との間に、大きなズレが生じることがある。また、このズレは、曲線道路の曲率の大きさ（道路の曲がりの大きさ）に比例して増加する。この為、受信部２０の受信素子２０ａは、大きく減衰した発信部１００の光信号Ｓ１０を受信することとなる。したがって、ノイズの影響を受けやすく、光信号Ｓ１０の誤検出に繋がる、又は光信号Ｓ１０を検出できない虞がある。
【００３４】
そこで、本実施例に係る車車間通信装置１において、受信部２及びリフレクター３ｂは、一体で構成される（図２（ｃ））。これにより、図３（ｂ）に示す如く、曲線道路において、車両の操舵が行われると、上述したＡＦＳ制御によって、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が操舵方向（又は、道路の曲がる方向）へ偏向する。
【００３５】
このとき、受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。
【００３６】
したがって、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合においても、後方車両Ｂの受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向を、前方の他車両Ａの発信部１０の光信号Ｓの方向に対して、近づけることができる。すなわち、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合でも、受信部２の受信素子２ａにより受信される発信部１０からの光信号Ｓの減衰が、抑制される為、高精度に通信を行うことが可能となる。
【００３７】
次に、本実施例に係る車車間通信装置１の作用について、説明する。
【００３８】
例えば、前方の他車両Ａと所定の車間距離をあけて後方を走行する後方車両Ｂが右側に曲がる曲線道路を走行し、各車両Ａ、Ｂが右側に操舵される場合を想定する。この場合、ＥＣＵ４は操舵角センサ６により検出された操舵角と、左車輪速度センサ５Ｌおよび右車輪速度センサ５Ｒからの左右の車輪速度と、に基づいて、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒの光軸Ｌ１を光軸角度θだけ、右側へ偏向させる（図３（ｂ））。
【００３９】
このとき、スイブル用ヘッドランプ３Ｌ、３Ｒのリフレクター３ｂと、受信部２とが一体で構成されている。この為、受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。
【００４０】
なお、前方の他車両Ａと後方車両Ｂが右側に曲がる曲線道路を走行する場合について説明したが、左側に曲がる曲線道路を走行する場合についても、右側に曲がる曲線道路を走行する場合と略同一の作用及び効果になることから、詳細な説明は省略する。
【００４１】
以上、本実施例に係る車車間通信装置１において、受信部２、及びリフレクター３ｂは、一体で構成されている。これにより、車両が曲線道路を走行する場合でも、受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。したがって、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合においても、後方車両Ｂの受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向を、前方の他車両Ａの発信部１０の光信号Ｓの方向に対して、近づけることができる。すなわち、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合でも、受信部２の受信素子２ａにより受信される発信部１０からの光信号Ｓの減衰が、抑制される為、高精度に通信を行うことが可能となる。
【００４２】
また、受信部２及びリフレクター３ｂが一体で構成され、既に車両に搭載されたＡＦＳ制御を用いるだけの簡易な構成で、上記制御が実現可能であることから、コスト低減に繋がる。
【００４３】
さらに、リフレクター３ｂに受信部２を一体で設けるだけであることから、特別な制御ユニット等を配設する必要が無いことから、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒ内において、容易に搭載スペースを確保でき、設計工数の低減に繋がる。
【００４４】
なお、光信号Ｓを用いて、上記車車間通信が実現されていることから、特別な無線装置が必要ない為、コストの低減に繋がる。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４６】
例えば、上記一実施例において、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ２がアクチュエータ３ｆにより偏向されているが、光軸が固定されたヘッドランプ３１と、上記ＡＦＳ制御により光軸Ｌ１が偏向するベンディングランプ３２と、これらヘッドランプ３１及びベンディングランプ３２を収納するハウジング３３と、を有する構成であってもよい（図５）。この構成により、より高精度な配光制御が実現できる。
【００４７】
ヘッドランプ３１は、光を発光するライトバルブ３１ａと、ライトバルブ３１ａの光を車両前方に反射するリフレクター３１ｂと、を有している。また、ベンディングランプ３２は、光を発光するライトバルブ３２ａと、ライトバルブ３２ａの光を車両前方に反射するリフレクター３２ｂと、を有している。リフレクター３２ｂの下方部には、受信部２が配設される取付部３２ｃが形成されている。また、リフレクター３２ｂの下方部には、リフレクター３２ｂを回動させ、光軸Ｌ１を左右方向へ偏向させるアクチュエータ３ｆが連結されている。
【００４８】
受信部２の基準軸Ｌ２の方向と、ベンディングランプ３２の光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とベンディングランプ３２の光軸Ｌ１が連動する。
【００４９】
上記一実施例において、受信部２及びリフレクター３ｂが一体で構成されているが、リフレクター３ｂ、及び光信号を発信する発信部が一体に構成されていてもよい。
【００５０】
この場合、発信部からの光信号の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、発信部からの光信号の方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。例えば、後方車両の発信部から発信された光信号は、前方の他車両の後方部（例えば、リアランプ近傍）に配設された受信部により受信され、車車間通信が行われる。
【００５１】
なお、上記一実施例において、車両の操舵方向（車両の進行方向又は道路の曲がる方向）に応じて、受信部２をアクチュエータにより回動させるユニット５０を設ける構成であってもよい（図６）。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、複数の車両間において、データの送受信を行う車車間通信装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例に係る車車間通信装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）本発明の一実施例に係る車車間通信装置を搭載した車両前面を示す図である。（ｂ）図２（ａ）に示す車両の右側のヘッドライトを拡大した部分拡大図である。（ｃ）図２（ｂ）に示すヘッドライトを直線Ａ−Ａ’で切断した際の断面図である。
【図３】（ａ）直進道路において、後方車両に搭載された車車間通信装置の受信部が、前方の他車両の発信部からの光信号を受信する状態を示す図である。（ｂ）曲線道路において、後方車両に搭載された車車間通信装置の受信部が、前方の他車両の発信部からの光信号を受信する状態を示す図である。
【図４】曲線道路において、後方車両に搭載された従来の車車間通信装置の受信部が、前方の他車両の発信部からの光信号を受信する状態を示す図である。
【図５】ヘッドランプ、ベンディングランプ、及びハウジング、を有する構成の一例を示す図である。
【図６】受信部を車両の操舵方向に応じて、回動させるユニットを設ける構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 車車間通信装置
２ 受信部
３Ｌ スイブル用ヘッドライト（前照灯部）
３Ｒ スイブル用ヘッドライト（前照灯部）
３ｂ リフレクター
３ｆ アクチュエータ
４ ＥＣＵ
５Ｌ 左車輪速度センサ
５Ｒ 右車輪速度センサ
６ 操舵角センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、前方車両からの光信号を受信し、又は前方車両へ光信号を発信する車車間通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の間隔内で走行する２車両が指向性を有する無線通信手段の通信方向を制御することにより、相互に通信を行う車車間通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−７４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の車車間通信装置においては、無線通信手段の通信方向を制御する為の特別な制御ユニットが必要となる。この為、当該制御ユニットを搭載するためのスペースが必要となり、さらに、コストの増加を招く虞がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、簡易な構成で高精度な車車間通信を行うことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
前方の他車両が発する光信号を受信する受信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記受信部の受信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置である。
【０００６】
この一態様によれば、受信部の受信方向と前照灯部の光軸とが連動するように構成されている。これにより、簡易な構成で高精度な車車間通信を行うことができる。
【０００７】
この一態様において、前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記受信部とが一体で構成されていてもよい。これにより、簡易な構成で、受信部の受信方向と前照灯部の光軸とを連動させることができる。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明の一態様は、
前方の他車両に対して光信号を発信する発信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記発信部の発信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置であってもよい。
【０００９】
さらに、この一態様において、前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記発信部とが一体で構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で高精度な車車間通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車車間通信およびＡＦＳ（適応型照明システム、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例に係る車車間通信装置のシステム構成を示すブロック図である。図２（ａ）は、本発明の一実施例に係る車車間通信装置を搭載した車両前面を示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す車両の左側のヘッドライトを拡大した部分拡大図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示すヘッドライトを直線Ａ−Ａ’で切断した際の断面図である。
【００１３】
各車両に搭載される車車間通信装置１は、前方を走行する他車両が発信する光信号を受信する受信部２と、車両の走行状態に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部（スイブル用ヘッドライト）３Ｌ、３Ｒと、を備えている（図１）。
【００１４】
図２（ａ）及び（ｂ）に示す如く、車両前面には車両前方の比較的近距離までの領域（例えば車両から６０メートル）を照灯するプロジェクタランプ等の左右一対のスイブル（Ｓｗｉｖｅｌ、旋回）用ヘッドライト（ロービーム）３Ｌ、３Ｒが配設されている。
【００１５】
左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌは、車両から供給される電力により光を発光するライトバルブ３ａと、ライトバルブ３ａにより発光された光を反射し、車両前方に照射するリフレクター３ｂと、これらライトバルブ３ａ及びリフレクター３ｂを収納するハウジング３ｃと、を有している（図２（ｃ））。なお、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒは、左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌと、略同一の構成及び作用となる為、詳細な説明は省略する。
【００１６】
リフレクター３ｂは、略椀状に形成され、表面にアルミ蒸着処理が施され反射効率を向上させている。リフレクター３ｂの前面には、ライトバルブ３ａ及びリフレクター３ｂからの光を集光するレンズ３ｄが配設されている。また、ハウジング３ｃの前面には、ハウジング３ｃ内への異物の侵入を防止しつつ、光を透過するカバー３ｅが配設されている。
【００１７】
リフレクター３ｂの下部には、リフレクター３ｂを回動させるスイブルモータ等のアクチュエータ３ｆの駆動軸が連結されている。このアクチュエータ３ｆは、ハウジング３ｃ内部に固定され、リフレクター３ｂ及びライトバルブ３ａを車両左右方向へ回動させる。これにより、左右のスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が、左右方向へ偏向する。
【００１８】
例えば、左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌの光軸Ｌ１は、左へ旋回時に左方向へ最大５度偏向可能となっており、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒの光軸Ｌ１は、右へ旋回時に右方向へ最大１５度偏向可能となっている。
【００１９】
アクチュエータ３ｆには、このアクチュエータ３ｆの回動を制御することにより、スイブル用ヘッドライト３の光軸角度θを制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）４が接続されている。
【００２０】
なお、ＥＣＵ４は、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、当該装置１の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４ａ、ＣＰＵ４ａの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４ｂ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４ｃ、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）４ｄ等を有している。
【００２１】
ＥＣＵ４には、車両左側の車輪速度を検出する左車輪速度センサ５Ｌと、車両右側の車輪速度を検出する右車輪速度センサ５Ｒとが接続されている。ＥＣＵ４は左車輪速度センサ５Ｌからの左車輪速度、および右車輪速度センサ５Ｒからの右車輪速度に基づいて、車両速度を算出する。
【００２２】
ＥＣＵ４には、ステアリングホイールの操舵軸に配設され、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ６が接続されている。ＥＣＵ４は、左車輪速度センサ５Ｌおよび右車輪速度センサ５Ｒからの左右の車輪速度、操舵角センサ６からの操舵角に基づいて、左右のスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの各アクチュエータ３ｆを制御し、例えばＡＦＳ制御等を行う。
【００２３】
なお、上記ＡＦＳとは、操舵角センサ６からの操舵角や左右の車輪速度に基づく車速等の車両の走行状態に応じて、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒを左右方向へ自動的に偏向させるシステムであり、車両の走行状態に応じて最適なヘッドライトの配光を実現するシステムである。具体的には、車両の操舵方向（車両走行方向又は道路の曲がる方向）にスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１を偏向させ、操舵方向の視認性を向上させている。
【００２４】
例えば、ステアリングホイールが中立位置から左方向へ操舵され、車両が左へ旋回する場合（左側へ曲がる曲線道路を走行する場合）、左側のスイブル用ヘッドライト３Ｌの光軸Ｌ１が左側へ偏向する。一方、ステアリングホイールが中立位置から右方向へ操舵され、車両が右へ旋回する場合（右側へ曲がる曲線道路を走行する場合）、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒの光軸Ｌ１が右側へ偏向する。なお、操舵角および車速と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸角度θとの関係は、予めＥＣＵ４のＲＯＭ４ｂに保持されている。例えば、操舵角センサ６により検出される操舵角が大きくなるほど（又は道路の曲率が増加するほど）、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸角度θは、増加するように設定されている。
【００２５】
スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒのリフレクター３ｂの下方側には、断面が略矩形状に形成され、車両前方に開口し、内部に受信部２が取り付けられる取付部３ｇが形成されている。この構成により、受信部２、及びリフレクター３ｂは、一体で構成され、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。なお、取付部３ｇとリフレクター３ｂとは、一体で形成されているが、受信部２がリフレクター３ｂと共に回動する構成であれば、別部材で形成されていてもよい。
【００２６】
受信部２は、他車両等から送信される光信号Ｓを受信する、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の受信素子２ａを有している。受信部２はＥＣＵ４に接続され、受信部２の受信素子２ａにより受信された光信号Ｓは、ＥＣＵ４に送信される。
【００２７】
例えば、受信部２の受信素子２ａの基準軸（受信素子２ａの受信面に対して垂直に延びる垂線）Ｌ２の方向（受信方向）と、スイブル用ヘッドライトの光軸Ｌ１の方向と、が略平行となるように、受信部２及びリフレクター３は、一体で構成されている。
【００２８】
リフレクター３ｂの取付部３ｇの開口には、受信素子２ａに対して光信号Ｓを集光するレンズ３ｈが配設されていてもよい。このレンズ３ｈにより、受信素子２ａは光信号Ｓをより高精度に検出することができる。
【００２９】
カバー３ｅと、受信部２及びリフレクター３ｂとの間には、車両前方からの光信号Ｓを受信素子２ａへガイドし、また、ライトバルブ３ａ及びリフレクター３ｂからの光を車両前方へガイドするガイド部３ｉが形成されている。
【００３０】
図３（ａ）に示す如く、後方車両Ｂに搭載された車車間通信装置１は、例えば、前方の他車両Ａの後方部に配設（例えば、リアランプに内蔵）された発信部１０から発信された光信号Ｓを受信部２により受信する。このようにして、前方の他車両Ａと、所定の車間距離を置いて後方を走行する後方車両Ｂとの間において、車車間通信が行われる。
【００３１】
前方の他車両Ａの発信部１０は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源から発光する可視光、赤外光等の光信号Ｓを、後方車両Ｂに搭載された車車間通信装置１の受信部２に対して発信する。なお、ＬＥＤ光源は、所定の周期（例えば、略４ｋＨｚ）で点滅又は明るさを変化させ、デジタル信号又はアナログ信号を生成する。
【００３２】
ところで、図３（ａ）に示す如く、各車両Ａ、Ｂが直進道路を走行するとき、前方の他車両Ａの発信部１０が発信する光信号Ｓの方向と、後方車両Ｂの受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１と、が略平行となる。また、受信部２の受信素子２ａは、発信部１０からの光信号Ｓを、基準軸Ｌ２に対して、より平行に近い方向から受信するのが好ましい。これにより、発信部１０からの光信号Ｓが、受信部２の受信素子２ａに対して、より垂直に近い状態で入射される為、受信部２の受信素子２ａはより減衰が少ない光信号Ｓを受信でき、高精度な信号の受信が可能となる。
【００３３】
一方、図４に示す如く、各車両Ａ１０、Ｂ１０が曲線道路を走行する場合、従来技術において、受信部２０の受信方向とスイブル用ヘッドライトの光軸Ｌ１０とが連動するように構成されていない。この為、前方の他車両Ａ１０の発信部１００が発信する光信号Ｓ１０の方向と、後方車両Ｂ１０の受信部２０の受信素子２０ａの基準軸Ｌ２０の方向との間に、大きなズレが生じることがある。また、このズレは、曲線道路の曲率の大きさ（道路の曲がりの大きさ）に比例して増加する。この為、受信部２０の受信素子２０ａは、大きく減衰した発信部１００の光信号Ｓ１０を受信することとなる。したがって、ノイズの影響を受けやすく、光信号Ｓ１０の誤検出に繋がる、又は光信号Ｓ１０を検出できない虞がある。
【００３４】
そこで、本実施例に係る車車間通信装置１において、受信部２及びリフレクター３ｂは、一体で構成される（図２（ｃ））。これにより、図３（ｂ）に示す如く、曲線道路において、車両の操舵が行われると、上述したＡＦＳ制御によって、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が操舵方向（又は、道路の曲がる方向）へ偏向する。
【００３５】
このとき、受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。
【００３６】
したがって、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合においても、後方車両Ｂの受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向を、前方の他車両Ａの発信部１０の光信号Ｓの方向に対して、近づけることができる。すなわち、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合でも、受信部２の受信素子２ａにより受信される発信部１０からの光信号Ｓの減衰が、抑制される為、高精度に通信を行うことが可能となる。
【００３７】
次に、本実施例に係る車車間通信装置１の作用について、説明する。
【００３８】
例えば、前方の他車両Ａと所定の車間距離をあけて後方を走行する後方車両Ｂが右側に曲がる曲線道路を走行し、各車両Ａ、Ｂが右側に操舵される場合を想定する。この場合、ＥＣＵ４は操舵角センサ６により検出された操舵角と、左車輪速度センサ５Ｌおよび右車輪速度センサ５Ｒからの左右の車輪速度と、に基づいて、右側のスイブル用ヘッドライト３Ｒの光軸Ｌ１を光軸角度θだけ、右側へ偏向させる（図３（ｂ））。
【００３９】
このとき、スイブル用ヘッドランプ３Ｌ、３Ｒのリフレクター３ｂと、受信部２とが一体で構成されている。この為、受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。
【００４０】
なお、前方の他車両Ａと後方車両Ｂが右側に曲がる曲線道路を走行する場合について説明したが、左側に曲がる曲線道路を走行する場合についても、右側に曲がる曲線道路を走行する場合と略同一の作用及び効果になることから、詳細な説明は省略する。
【００４１】
以上、本実施例に係る車車間通信装置１において、受信部２、及びリフレクター３ｂは、一体で構成されている。これにより、車両が曲線道路を走行する場合でも、受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。したがって、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合においても、後方車両Ｂの受信部２の受信素子２ａの基準軸Ｌ２の方向を、前方の他車両Ａの発信部１０の光信号Ｓの方向に対して、近づけることができる。すなわち、各車両Ａ、Ｂが曲線道路を走行する場合でも、受信部２の受信素子２ａにより受信される発信部１０からの光信号Ｓの減衰が、抑制される為、高精度に通信を行うことが可能となる。
【００４２】
また、受信部２及びリフレクター３ｂが一体で構成され、既に車両に搭載されたＡＦＳ制御を用いるだけの簡易な構成で、上記制御が実現可能であることから、コスト低減に繋がる。
【００４３】
さらに、リフレクター３ｂに受信部２を一体で設けるだけであることから、特別な制御ユニット等を配設する必要が無いことから、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒ内において、容易に搭載スペースを確保でき、設計工数の低減に繋がる。
【００４４】
なお、光信号Ｓを用いて、上記車車間通信が実現されていることから、特別な無線装置が必要ない為、コストの低減に繋がる。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４６】
例えば、上記一実施例において、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ２がアクチュエータ３ｆにより偏向されているが、光軸が固定されたヘッドランプ３１と、上記ＡＦＳ制御により光軸Ｌ１が偏向するベンディングランプ３２と、これらヘッドランプ３１及びベンディングランプ３２を収納するハウジング３３と、を有する構成であってもよい（図５）。この構成により、より高精度な配光制御が実現できる。
【００４７】
ヘッドランプ３１は、光を発光するライトバルブ３１ａと、ライトバルブ３１ａの光を車両前方に反射するリフレクター３１ｂと、を有している。また、ベンディングランプ３２は、光を発光するライトバルブ３２ａと、ライトバルブ３２ａの光を車両前方に反射するリフレクター３２ｂと、を有している。リフレクター３２ｂの下方部には、受信部２が配設される取付部３２ｃが形成されている。また、リフレクター３２ｂの下方部には、リフレクター３２ｂを回動させ、光軸Ｌ１を左右方向へ偏向させるアクチュエータ３ｆが連結されている。
【００４８】
受信部２の基準軸Ｌ２の方向と、ベンディングランプ３２の光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、受信部２の受信方向とベンディングランプ３２の光軸Ｌ１が連動する。
【００４９】
上記一実施例において、受信部２及びリフレクター３ｂが一体で構成されているが、リフレクター３ｂ、及び光信号を発信する発信部が一体に構成されていてもよい。
【００５０】
この場合、発信部からの光信号の方向と、スイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１の方向とが略一致するように、発信部からの光信号の方向とスイブル用ヘッドライト３Ｌ、３Ｒの光軸Ｌ１が連動する。例えば、後方車両の発信部から発信された光信号は、前方の他車両の後方部（例えば、リアランプ近傍）に配設された受信部により受信され、車車間通信が行われる。
【００５１】
なお、上記一実施例において、車両の操舵方向（車両の進行方向又は道路の曲がる方向）に応じて、受信部２をアクチュエータにより回動させるユニット５０を設ける構成であってもよい（図６）。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、複数の車両間において、データの送受信を行う車車間通信装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例に係る車車間通信装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）本発明の一実施例に係る車車間通信装置を搭載した車両前面を示す図である。（ｂ）図２（ａ）に示す車両の右側のヘッドライトを拡大した部分拡大図である。（ｃ）図２（ｂ）に示すヘッドライトを直線Ａ−Ａ’で切断した際の断面図である。
【図３】（ａ）直進道路において、後方車両に搭載された車車間通信装置の受信部が、前方の他車両の発信部からの光信号を受信する状態を示す図である。（ｂ）曲線道路において、後方車両に搭載された車車間通信装置の受信部が、前方の他車両の発信部からの光信号を受信する状態を示す図である。
【図４】曲線道路において、後方車両に搭載された従来の車車間通信装置の受信部が、前方の他車両の発信部からの光信号を受信する状態を示す図である。
【図５】ヘッドランプ、ベンディングランプ、及びハウジング、を有する構成の一例を示す図である。
【図６】受信部を車両の操舵方向に応じて、回動させるユニットを設ける構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 車車間通信装置
２ 受信部
３Ｌ スイブル用ヘッドライト（前照灯部）
３Ｒ スイブル用ヘッドライト（前照灯部）
３ｂ リフレクター
３ｆ アクチュエータ
４ ＥＣＵ
５Ｌ 左車輪速度センサ
５Ｒ 右車輪速度センサ
６ 操舵角センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方の他車両が発する光信号を受信する受信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記受信部の受信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の車車間通信装置であって、
前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記受信部とが一体で構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項３】
前方の他車両に対して光信号を発信する発信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記発信部の発信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の車車間通信装置であって、
前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記発信部とが一体で構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項１】
前方の他車両が発する光信号を受信する受信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記受信部の受信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の車車間通信装置であって、
前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記受信部とが一体で構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項３】
前方の他車両に対して光信号を発信する発信部と、
車両の操舵角度を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記車両の操舵角度に応じて、車両前方を照灯する光の光軸を偏向させる前照灯部と、を備える車車間通信装置であって、
前記発信部の発信方向と前記前照灯部の光軸とが連動するように構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の車車間通信装置であって、
前記前照灯部は、リフレクターを回動させることにより前記光軸を偏向させ、
前記リフレクターと前記発信部とが一体で構成されている、ことを特徴とする車車間通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−９７１３７（Ｐ２００８−９７１３７Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７５５７９（Ｐ２００６−２７５５７９）
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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